Question

10．某同學用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，裝置如圖所示．
（1）實驗過程中，當蠟燭距凸透鏡18cm時，移動光屏至某一位置，能在光屏上得到一個等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是9cm；
（2）當蠟燭凸透鏡30cm時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰的像，日常生活中利用這一原理制成的光學儀器是照相機（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）．要使燭焰在光屏上所成的像變大，保持透鏡的位置，同時將光屏遠離（選填“靠近”或“遠離”）透鏡，直至得到清晰的像；
（3）實驗過程中，如果用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的下半部分，則光屏上的像C
         A、只出現(xiàn)燭焰像的下半部分
         B、只出現(xiàn)燭焰像的上半部分
         C、像仍然是完整的，且大小不變，只是變暗了
         D、出現(xiàn)燭焰完整的像，但像變小了
（4）該同學多次實驗后發(fā)現(xiàn)，當光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像時，將蠟燭和光屏的位置對調，仍能在光屏上得到一個等大清晰的像，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是光在折射時，光路可逆．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)u=2f時，成倒立、等大的實像，可求得焦距．
（2）凸透鏡成像的四種情況：①u＞2f，成倒立、縮小的實像，應用是照相機；②u=2f，成倒立、等大的實像；③2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，應用是幻燈機；④u＜f，成正立、放大的虛像，應用是放大鏡．凸透鏡成實像時，物距變小，像距變大，像變大；
（3）物體有無數(shù)點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會聚成該點的像；當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會聚成像；
（4）在光的折射中，光路是可逆的．

解答 解：（1）根據(jù)題意，當燭焰距凸透鏡18cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上成倒立、等大的實像，說明此時滿足18cm=u=2f，所以f=9cm．
（2）當燭焰距凸透鏡30cm時，30cm＞2f，物體處于2倍焦距以外，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰、倒立、縮小的實像，日常生活中利用這一原理制成的光學儀器是照相機；
要使燭焰在光屏上所成的像變大，應增大像距，減小物距，故應保持透鏡的位置不變，同時將光屏遠離透鏡；
（3）擋住透鏡下半部分，上半部分仍能折射光線成像，所以光屏上所成的像是完整的，只是會聚光線比原來變少，像變暗了，故C正確；
（4）當光屏上呈現(xiàn)蠟燭清晰的像時，將蠟燭和光屏位置對調，仍能在光屏上接收到清晰的像，這是因為光在發(fā)生折射時，具有可逆性的特點．
故答案為：（1）9；（2）照相機；遠離；（3）C；（4）光在折射時，光路可逆．

點評 此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，考查了凸透鏡成像規(guī)律及應用，不僅要掌握成像特點與物距像距之間的關系，而且要善于總結規(guī)律．